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RFID在電力安全工器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

時間：2013-08-22 11:35:42來源：傳動網(wǎng)

導(dǎo)語：?采用RFID電子標簽和手持終端以及基于WEB的工器具管理系統(tǒng),較好地解決了供電企業(yè)對電力安全工器具管理沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)軟件支撐、監(jiān)控不到位等問題,與以往的傳統(tǒng)方式和人工粘貼試驗合格證相比,大大地節(jié)約了人力、提高了準確性、節(jié)省了時間,使得整個電力安全工器具的使用過程可查可控。

1引言

為進一步規(guī)范電力安全工器具的日常檢查、試驗、報廢和入網(wǎng)廠家、采購的管理,全過程監(jiān)控日常檢查、定期試驗等各環(huán)節(jié),確保電力安全工器具的使用安全,并減輕工作人員負擔,能否開發(fā)出一套可行的基于網(wǎng)絡(luò)的電力安全工器具管理系統(tǒng),并采用先進的RF ID電子標簽自動識別技術(shù)來對安全工器具進行管理就顯得尤為重要。本文以一個真實的項目為例,來介紹RF ID在電力安全工器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用及其相關(guān)技術(shù)。
 
2RFID相關(guān)技術(shù)
 
RFID是Radio Frequency Identification的縮寫,即射頻識別,常稱為感應(yīng)式電子晶片或近接卡、感應(yīng)卡、非接觸卡、電子標簽、電子條碼等等,是一種非接觸的自動識別技術(shù),其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)或雷達反射的傳輸特性,實現(xiàn)對被識別物體的自動識別,識別工作無須人工干預(yù),可工作于各種惡劣環(huán)境。RF ID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個電子標簽,操作快捷方便。
 
最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成:
 
標簽( Tag) :由耦合元件及芯片組成,每個標簽具有唯一的電子編碼,附著在物體上標識目標對象,依據(jù)電子標簽供電方式的不同,電子標簽可以分為有源電子標簽(Active tag) 、無源電子標簽( Passive tag)和半無源電子標簽( Semi—passive tag) 。
 
閱讀器(Reader) /讀寫器:通過天線與RF ID 電子標簽進行無線通信,可以實現(xiàn)對標簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭氩僮?典型的閱讀器包含有高頻模塊(發(fā)送器和接收器) 、控制單元以及閱讀器天線。
 
天線(Antenna) :在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。
 
RFID的一些特性:
 
(1)數(shù)據(jù)的讀寫(ReadW rite)機能：只要通過RFID Reader即可不需接觸,直接讀取訊息,且可一次處理多個標簽,并可以將狀態(tài)信息寫入標簽。
 
(2)容易小型化和多樣化的形狀：RFID在讀取上并不受尺寸大小與形狀之限制,不需為了讀取精確度而配合紙張的固定尺寸和印刷品質(zhì)。此外, RF ID TAG更可往小型化與多樣型態(tài)發(fā)展,以應(yīng)用在不同產(chǎn)品。
 
(3)耐環(huán)境性：紙張一受到臟污就會看不到,但RFID對水、油和藥品等物質(zhì)卻有強力的抗污性。RF ID在黑暗或臟污的環(huán)境之中,也可以讀取數(shù)據(jù)。
 
(4)可重復(fù)使用：由于RFID為電子數(shù)據(jù),可以反復(fù)被覆寫,因此可以回收標簽重復(fù)使用。如被動式RF ID,不需要電池就可以使用,沒有維護保養(yǎng)的需要。
 
(5)穿透性：RFID若被紙張、木材和塑料等非金屬或非透明的材質(zhì)包覆的話,也可以進行穿透性通訊。不過如果是鐵質(zhì)金屬的話,就無法進行通訊。
 
(6)數(shù)據(jù)的記憶容量大：數(shù)據(jù)容量會隨著記憶規(guī)格的發(fā)展而擴大,未來物品所需攜帶的資料量愈來愈大,對卷標所能擴充容量的需求也增加,對此RF ID不會受到限制。
3RFID在電力安全工器具管理系統(tǒng)架構(gòu)
 
系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲圖:
 
RFID在電力安全工器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
 
本系統(tǒng)由基于RFID的手持終端系統(tǒng)和基于WEB的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。手持終端系統(tǒng)采取便攜式、靈活易用的手持手持終端終端,在其上進行嵌入式開發(fā),進行RFID數(shù)據(jù)采集;WEB管理系統(tǒng)采用. NET架構(gòu)+ORACLE數(shù)據(jù)庫開發(fā)。
 
其中Web管理系統(tǒng)是三層結(jié)構(gòu)ASP. NET應(yīng)用:界面層、邏輯層和數(shù)據(jù)庫層。界面層負責處理用戶的輸入和向用戶的輸出。邏輯層是上下兩層的紐帶,它建立實際的數(shù)據(jù)庫連接,根據(jù)用戶的請求生成SQL語句檢索或更新數(shù)據(jù)庫,并把結(jié)果返回給客戶端。數(shù)據(jù)庫層負責實際的數(shù)據(jù)存儲和檢索。
 
手持終端具有非接觸、識讀率高等特點。使用的RF ID電子標簽可讀寫、存儲量大。
 
在供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上進行絕緣工器具的檢查、試驗管理時,運用RF ID技術(shù),取代了傳統(tǒng)紙質(zhì)試驗合格證,同時在結(jié)構(gòu)上還具有以下特點:
 
(1)信息化：通過現(xiàn)代計算機網(wÇŽng)絡(luò)信息技術(shù)和專業(yè)技術(shù)、專業(yè)軟件平臺的結(jié)合,運用先進的技術(shù)手段實現(xiàn)對所屬各地基層單位、人員、絕緣工器具統(tÇ’ng)一管理,為企業(yè)“絕緣工器具管理工作”提供簡單、統(tÇ’ng)一和可操作的方法,及時了解工器具的檢查、實驗結(jié)æžœ,為企業(yè)的絕緣工器具安全管理提供了牢固的保障。
 
(2)高效化：利用計算機強大的計算統(tǒng)計功能,改變過去依賴人工手段每月進行試驗合格證粘貼,并無法進行分析統(tǒng)計管理的局面,大大節(jié)約了人力成本,提高工作效率。
 
(3)規(guī)范化：系統(tǒng)可以幫助建立規(guī)范的絕緣工器具管理規(guī)程,通過系統(tǒng)將工作的具體流程和要求載入數(shù)據(jù)庫之中,根據(jù)規(guī)范要求統(tǒng)一各分局的絕緣工器具管理工作,有利于進一步規(guī)范絕緣工器具的安全管理,保證檢查、試驗的時間和質(zhì)量;提高員工的工作效率、增強安全管理的效果。
3管理系統(tǒng)特點
 
系統(tǒng)在實現(xiàn)上采用了主流的成熟技術(shù),從而有效地保障了應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定性、健壯性、靈活性和安全性。介紹主要特點如下:
 
(1)基于WEB的管理系統(tǒng)采用了B /S架構(gòu),避免了傳統(tǒng)C /S架構(gòu)軟件需要在數(shù)量龐大的客戶端電腦上進行安裝維護的弊端,系統(tǒng)管理人員只需要維護服務(wù)器端就可以了,所有的客戶端都是標準的IE瀏覽器,實施、維護、升級都非常方便。
 
(2)系統(tǒng)將所有安全工器具的信息都進行了電子化并存儲到RF ID標簽中,使用本系統(tǒng)可以實時掌握各級單位安全工器具的數(shù)量、種類、狀態(tài);還可以及時的了解各級單位的工器具試驗、檢查情況,能便于各級安監(jiān)部門有效的執(zhí)行監(jiān)督和管理職能,從而使整個安全工器具的安全管理工作在信息化的道路上邁上了一個新的臺階。
 
(3)數(shù)據(jù)流既可以在手持終端系統(tǒng)和WEB 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和RF ID標簽中自由傳遞,又可以相互驗證。
 
(4)系統(tǒng)將所有安全工器具的信息都進行了電子化并存儲到RF ID標簽中,使用本系統(tǒng)可以實時掌握各級單位安全工器具的數(shù)量、種類、狀態(tài);還可以及時的了解各級單位的工器具試驗、檢查情況,能便于各級安監(jiān)部門有效的執(zhí)行監(jiān)督和管理職能,從而使整個安全工器具的安全管理工作在信息化的道路上邁上了一個新的臺階。
 
(5)系統(tǒng)會根據(jù)預(yù)設(shè)的安全工器具試驗周期和檢查周期自動生成下次時間,并會根據(jù)預(yù)先設(shè)定的提醒策略,進行試驗和檢查自動提醒,從而減輕了相應(yīng)工作人員的工作量和有效避免了人為因素造成的錯誤。
 
(6)由于本系統(tǒng)的所有安全工器具業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)來源,都必須親自用手持終端到現(xiàn)場去對安全工器具進行掃描,錄入相關(guān)數(shù)據(jù),再上傳到WEB系統(tǒng)中,因而有效避免了以往管理系統(tǒng)中存在的在實際應(yīng)用中沒有進行相關(guān)的業(yè)務(wù)操作,而直接在管理系統(tǒng)中錄入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的情況,從而有效避免作弊現(xiàn)象的發(fā)生,使工器具的使用更加安全。
 
(7)因為系統(tǒng)采用B /S架構(gòu), RFID手持終端(數(shù)據(jù)采集器)中的數(shù)據(jù)無法通過WEB服務(wù)器端的后臺程序直接傳到數(shù)據(jù)庫中去,因而系統(tǒng)中采用了自主開發(fā)的ActiveX組件技術(shù)來實現(xiàn)在瀏覽器中與RF ID手持終端進行雙向數(shù)據(jù)通信。
 
ActiveX組件是一個存在于WEB服務(wù)器上的文件,該文件包含執(zhí)行某項或一組任務(wù)的代碼,組件可以執(zhí)行公用任務(wù),這樣就不必自己去創(chuàng)建執(zhí)行這些任務(wù)的代碼。當在WEB 服務(wù)器上安裝完ASP. NET環(huán)境后,就可以直接使用它自帶的幾個常用組件,如Database Access組件。也可以從第三方開發(fā)者處獲得可選的組件,也可以編寫自己的組件。
下圖為手持終端在與ActiveX組件(在IE中運行)進行通信時的界面示意圖:
RFID在電力安全工器具管理系統(tǒng)中的應(yīng)用
 
4結(jié)語
 
采用RFID電子標簽和手持終端以及基于WEB的工器具管理系統(tǒng),較好地解決了供電企業(yè)對電力安全工器具管理沒有相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)軟件支撐、監(jiān)控不到位等問題,與以往的傳統(tǒng)方式和人工粘貼試驗合格證相比,大大地節(jié)約了人力、提高了準確性、節(jié)省了時間,使得整個電力安全工器具的使用過程可查可控。

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